CN106053609B - 一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置，其特征在于：第一SAW氢气传感器、第二SAW氢气传感器、第三SAW氢气传感器、第四SAW氢气传感器、第五SAW氢气传感器分别安装在所述发电机组的密封瓦、定子内冷水管、氢气冷却器、氢气系统管道法兰、纯度仪这五个漏氢比较严重的区域，并通过电磁波与采集器通信；所述采集器安装有天线用于接收和发送信号；采用了声表面波技术使得传感器探头不需要电能，避免了在漏氢严重时因传感器工作异常发生爆炸的现象。
Description
技术领域
本发明属于配网自动化领域，尤其涉及一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置。
背景技术
目前很多发电厂的汽轮机发电机组存在漏氢的现象，有的严重的需要一到两天补充一次氢，然而氢气无色无味无法判断出汽轮机发电机组何处在漏氢，给巡检带来非常大的麻烦，在漏氢比较少的情况下目前现有技术难以检测到，另外氢气是易燃易爆的气体，目前的测量仪都是电子的，其本身就是一个热源容易在漏氢严重的时候发生爆炸。
发明内容
本发明为解决目前汽轮机组漏氢在线监测的技术问题，提出一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置，其特征在于：第一SAW氢气传感器、第二SAW氢气传感器、第三SAW氢气传感器、第四SAW氢气传感器、第五SAW氢气传感器分别安装在所述发电机组的密封瓦、定子内冷水管、氢气冷却器、氢气系统管道法兰、纯度仪这五个漏氢比较严重的区域，并通过电磁波与采集器通信；所述采集器安装有天线用于接收和发送信号；所述采集器耦接于DSP处理器；所述DSP处理器耦接于RAM存储模块、电源模块、电子时钟模块、温度传感器、Wi-Fi模块。
进一步，所述第一SAW氢气传感器、第二SAW氢气传感器、第三SAW氢气传感器、第四SAW氢气传感器、第五SAW氢气传感器采用的是声表面波技术，其工作原理是：所述采集器通过所述天线向所述SAW氢气传感器发送电磁波信号，所述SAW氢气传感器含有叉指换能器，通过接收所述电磁波信号并将电磁波信号转换成声波信号，所述声波信号载有周围空气中的氢气含量信息，所述叉指换能器在将所述声波信号转换成电磁波发送到所述采集器，完成一次的信号采集，记作一个采集周期，目前技术一个采集周期可以缩短在100ms以内；所述SAW氢气传感器的能量来源于所述采集器的电磁波的能量；
由于所述SAW氢气传感器采用了声表面波技术，使得其抗电磁干扰的性能得到了非常大的提升，完全满足了在发电机组运行时等恶劣环境中使用。
进一步，所述传感器外形可以根据安装的场所设计不同的形状；所述采集器安装在距离所述发电机组较远的地方；所述漏氢监测装置的电能来源于所述电源模块，所述电源模块直接采集电网中的交流电并将其转换成所述装置需要的12V 直流电。
进一步，所述DSP处理器在检测到某一传感器检测到的数值存在有漏氢现象时，将漏氢的传感器编号、所检测的位置、检测时间、电厂温度存储到所述RAM存储模块，并通过所述Wi-Fi模块将信息传送到后台管理服务器，所述管理后台服务器记录并将信息发送到相关APP客户端；所述检测时间来源于所述电子时钟模块提供的时间；所述电厂温度来源于所述温度传感器；
此外，在所述DSP处理器连续五个扫描周期内未接收到来自任意一个所述SAW氢气传感器的数据时便会通过所述Wi-Fi模块将传感器的故障信息上报到所述后台管理服务器。
进一步，所述 APP客户端安装在移动设备上，相关工作人员持有所述的移动设备并根据所述APP客户端的提示信息去相应位置开展维修工作。
本发明益处：本发明不仅实现了汽轮机发电机组漏氢实时在线监测，而且可以准确的判断出漏氢的具体位置；本发明采用了声表面波技术使得传感器探头不需要电能，避免了在漏氢严重时因传感器工作异常发生爆炸的现象。
附图说明
图1为本发明所述装置的原理框图。
图中，1-第一SAW氢气传感器；2-第二SAW氢气传感器；3-第三SAW氢气传感器；4-第四SAW氢气传感器；5-第五SAW氢气传感器；6-天线；7-采集器；8-DSP处理器；9- RAM存储模块；10-电源模块；11-电子时钟模块；12-温度传感器；13-Wi-Fi模块；14-后台管理服务器；15-APP客户端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
需要提前说明的是，“耦接”包括但不限于“物理连接”，比如，图1中所示的DSP处理器8和采集器7之间可以通过线缆连接，也可以通过光电耦合或电磁耦合的方式“连接”。
实施例：一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置，结合附图对本发明提供的方法做详细说明。
一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置，其特征在于：第一SAW氢气传感器1、第二SAW氢气传感器2、第三SAW氢气传感器3、第四SAW氢气传感器4、第五SAW氢气传感器5分别安装在所述发电机组的密封瓦、定子内冷水管、氢气冷却器、氢气系统管道法兰、纯度仪这五个漏氢比较严重的区域，并通过电磁波与采集器7通信；所述采集器7安装有天线6用于接收和发送信号；所述采集器7耦接于DSP处理器8；所述DSP处理器8耦接于RAM存储模块9、电源模块10、电子时钟模块11、温度传感器12、Wi-Fi模块13。
进一步，所述第一SAW氢气传感器1、第二SAW氢气传感器2、第三SAW氢气传感器3、第四SAW氢气传感器4、第五SAW氢气传感器5采用的是声表面波技术，其工作原理是：所述采集器7通过所述天线6向所述SAW氢气传感器发送电磁波信号，所述SAW氢气传感器含有叉指换能器，通过接收所述电磁波信号并将电磁波信号转换成声波信号，所述声波信号载有周围空气中的氢气含量信息，所述叉指换能器在将所述声波信号转换成电磁波发送到所述采集器7，完成一次的信号采集，记作一个采集周期，目前技术一个采集周期可以缩短在100ms以内；所述SAW氢气传感器的能量来源于所述采集器7的电磁波的能量；
由于所述SAW氢气传感器采用了声表面波技术，使得其抗电磁干扰的性能得到了非常大的提升，完全满足了在发电机组运行时等恶劣环境中使用。
进一步，所述传感器外形可以根据安装的场所设计不同的形状；所述采集器7安装在距离所述发电机组较远的地方；所述漏氢监测装置的电能来源于所述电源模块10，所述电源模块10直接采集电网中的交流电并将其转换成所述装置需要的12V 直流电。
进一步，所述DSP处理器8在检测到某一传感器检测到的数值存在有漏氢现象时，将漏氢的传感器编号、所检测的位置、检测时间、电厂温度存储到所述RAM存储模块9，并通过所述Wi-Fi模块13将信息传送到后台管理服务器14，所述管理后台服务器记录并将信息发送到相关APP客户端15；所述检测时间来源于所述电子时钟模块11提供的时间；所述电厂温度来源于所述温度传感器12；
此外，在所述DSP处理器8连续五个扫描周期内未接收到来自任意一个所述SAW氢气传感器的数据时便会通过所述Wi-Fi模块13将传感器的故障信息上报到所述后台管理服务器14。
进一步，所述 APP客户端15安装在移动设备上，相关工作人员持有所述的移动设备并根据所述APP客户端15的提示信息去相应位置开展维修工作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种基于无线无源技术的汽轮机发电机组漏氢在线监测装置，其特征在于：第一SAW氢气传感器（1），第二SAW氢气传感器（2），第三SAW氢气传感器（3），第四SAW氢气传感器（4），第五SAW氢气传感器（5）分别安装在所述发电机组的密封瓦，定子内冷水管，氢气冷却器，氢气系统管道法兰，纯度仪这五个漏氢比较严重的区域，并通过电磁波与采集器（7）通信；所述采集器（7）安装有天线（6）用于接收和发送信号；所述采集器（7）耦接于DSP处理器（8）；所述DSP处理器（8）耦接于RAM存储模块（9）、电源模块（10）、电子时钟模块（11）、温度传感器（12）、Wi-Fi模块（13）；所述第一SAW氢气传感器（1）、第二SAW氢气传感器（2）、第三SAW氢气传感器（3）、第四SAW氢气传感器（4）、第五SAW氢气传感器（5）采用的是声表面波技术，其工作原理是：所述采集器（7）通过所述天线（6）向所述SAW氢气传感器发送电磁波信号，所述SAW氢气传感器含有叉指换能器，通过接收所述电磁波信号并将电磁波信号转换成声波信号，所述声波信号载有周围空气中的氢气含量信息，所述叉指换能器在将所述声波信号转换成电磁波发送到所述采集器（7），完成一次的信号采集，记作一个采集周期；所述SAW氢气传感器的能量来源于所述采集器（7）的电磁波的能量；
所述DSP处理器（8）在检测到某一传感器检测到的数值存在有漏氢现象时，将漏氢的传感器编号，所检测的位置，检测时间，电厂温度存储到所述RAM存储模块（9），并通过所述Wi-Fi模块（13）将信息传送到后台管理服务器（14），所述管理后台服务器记录并将信息发送到相关APP客户端（15）；所述检测时间来源于所述电子时钟模块（11）提供的时间；所述电厂温度来源于所述温度传感器（12）；
此外，在所述DSP处理器（8）连续五个扫描周期内未接收到来自任意一个所述SAW氢气传感器的数据时便会通过所述Wi-Fi模块（13）将传感器的故障信息上报到所述后台管理服务器（14）；所述 APP客户端（15）安装在移动设备上，相关工作人员持有所述的移动设备并根据所述APP客户端（15）的提示信息去相应位置开展维修工作。
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